Фосфатазы фосфорилирование

Сопряжение фосфорилирования с последовательным расщеплением фосфатазой [c.463]

ГИИ и действует согласно весьма сложному механизму контроля. Фермент существует в виде двух различных форм, фосфорилаз (а) и (Ь). Фосфорилаза (Ь) неактивна (по крайней мере в отсутствие АМР — см. ниже) и существует в виде димера. Посредством фосфорилирования определенного остатка серина в каждой из субъединиц белка, катализируемого ферментом киназой фосфорилазы, фосфорилаза превращается в (а)-форму. Обратная реакция катализируется отдельным ферментом — фосфатазой фосфорилазы. [c.537]

Под действием киназы фосфорилазы Ь, активность которой регулируется цАМФ-зависимой протеинкиназой, обе субъединицы молекулы неактивной формы фосфорилазы Ь подвергаются ковалентному фосфорилированию и превращаются в активную фосфорилазу а. Дефосфорилирование последней под действием специфической фосфатазы фосфорилазы а приводит к инактивации фермента и возврату в исходное состояние. [c.292]

Известно несколько типов протеинкиназ, активируемых различными эффекторами. Субстраты протеинкиназ —огромное количество белков, фосфорилирование которых приводит к изменению их активности. Более того, обнаружены протеинфосфатазы, которые, осуществляя гидролиз фосфатной группы, возвращают белковую молекулу в исходное состояние. Во многих случаях мишенью действия киназ являются другие киназы, которые фосфорилируют фосфатазы, в свою очередь регулируя их функцию. Таким образом, регуляция метаболизма имеет каскадный характер. [c.318]

Совершенно очевидно, что жизнедеятельность не может сводиться к одному непрекращающемуся синтезу. Она является результатом очень тонко отрегулированного (и постоянно обновляемого) равновесия между синтезом и распадом. Существует множество ферментов, катализирующих разнообразные реакции разложения к таким ферментам относятся, в частности, фосфатазы. Они отщепляют фосфорную кислоту от фосфатсодержащих (фосфорилированных) соединений, замахиваясь даже на универсальный АТФ. Имеется специальный фермент аденозинтрифосфатаза, сокращенно АТФ-аза, которая расщепляет АТФ на АДФ и свободный фосфат. Очевидно, что деятельность таких литических (растворяющих) ферментов должна находиться под строгим контролем, в противном случае они мешали бы процессам синтеза. По-видимому, обычно они обособлены в специальных пузырьках. Это и есть лизосомы. Лишь при определенных обстоятельствах (которые связаны с размахом процессов синтеза) из лизо-сом высвобождаются заключенные в них литические ферменты. На этом примере мы опять-таки убеждаемся в том, что между структурой и функцией существует теснейшая корреляция. [c.253]

Рис. 17.1. Модель активного центра щелочной фосфатазы. а —фосфорилирование фермента б — перенос фосфата на воду и другие нуклеофилы.

Тот факт, что перенос фосфата протекает через ковалентное промежуточное соединение, фосфорилфермент, служит основой предполагаемого механизма катализа щелочной фосфатазой. Фосфорилированный белок можно осадить из смеси фосфата с ферментом прибавлением трихлоруксусной кислоты [60]. Анализ продуктов расщепления белка показывает, что фосфат присоединен к остатку серина [61]. В щелочной среде обнаружить ковалентно присоединенный фосфат не удается, одна1ко Вильсон и сотр. [62—67] с помощью кинетических и изотопных методов показали, что фосфорилфермент образуется при всех значениях pH и что он идентичен фосфорилированному белку, выделяемому из кислого раствора. Свободная энергия гидролиза этого промежуточного соединения удивительно мала, и по величине соответствующей ей константы равновесия он в 10 раз устойчивее обычных фосфорных эфиров [62—64]. Причина того, что фосфатаза не оказывается в термодинамической ловушке, заключается в образовании нековалентного комплекса фермент—фосфат, который при pH 8 в 100 раз устойчивее фосфорилфермента [62]. В результате этого равновесие [c.638]

К каиб. распространенным модификациям внутриклеточных белков относятся фосфорилирование и дефосфорилиро-вание по группе ОН остатков серина, тирозина и треонина, к-рые осуществляются с участием ферментов протеинкиназ и фосфатаз по схеме [c.103]

Наряду с хим. св-вами, общими со св-вами нуклеозидов, Н. характеризуются рядом особенностей. В присут. конденсирующих реагентов (напр., карбодиимидов) нуклеозид-монофосфаты способны претерпевать внутримол. этерификацию (фосфорилирование) с образованием циклических 3, 5 - или 2, 3 -фосфатов (см., напр., Аденозинмонофосфат циклический) или же межмол. дегидратацию, приводящую, в зависимости от условий, к динуклеозидшчюфосфатам или продуктам олиго- и поликонденсации (олиго- и полинуклеотидам). Действие аналогичных реагентов превращает ну-клеозидтрифосфаты в циклич. триметафосфаты. Фосфорилирование по своб. гидроксилам или имеющимся остаткам фосфорной к-ты приводит к разл. полифосфатам. Фосфатная группа в Н. может быть отщеплена действием ферментов (фосфатаз), что приводит к нуклеозидам, проалкилирована (наряду с N-атомами) с образованием преим. моноэфиров Н. или же превращена в фосфамидную группу. [c.305]

Существуют относительно быстрые регуляторные механизмы, которые направлены непосредственно на ферменты. Так, практически неактивный фермент может превращаться в активную форму путем ковалентной модификации [72] >. Иногда ковалентная модификация, напротив, приводит к инактивации фермента. Так, активности двух ферментов, участвующих в метаболизме гликогена — гликогенфосфорилазы и гликогенсинтетазы, — регулируются с помощью фосфорилирования (переноса концевой фосфатной группы от АТР на определенный остаток серина см. гл. 11, разд. Е, 3)- >. Прн этом фермент, катализирующий распад гликогена (фосфорилаэа Ь), превращается в более активную форму (фосфорилазу а), а фермент, катализирующий синтез гликогена, — в неактивную форму. В результате направление клеточного метаболизма изменяется от запасания полисахарида (гликогена) к его деградации, что обеспечивает клетку энергией. Дефосфорилирование обоих ферментов катализируется фосфатазой, переводящей ферменты в исходное состояние (рис. 6-15). Как фермент, катализирующий модификацию (киназа гл. 7, разд. Д, 6), так и фосфатаза регулируются по аллостерическому механизму. Эти довольно сложные механизмы способны за очень короткий промежуток времени обеспечить клетку модифицированным ферментом. [c.69]

Активность пируватдегидрогеназного комплекса тканей многих млекопитающих частично контролируется механизмом фосфорилирование — дефосфорилирование [138, 139а]. Фосфорилирование субъединицы декарбоксилазы (дегидрогеназы) АТР-зависимой киназой приводит к образованию неактивного фосфофермента. Особая фосфатаза реактивирует дегидрогеназу (рис. 6-15). [c.272]

РИС. 11-4. А. Восстановительная карбоксилирующая система, используемая в восста.-новительном пентозофосфатном метаболическом пути. Сначала показаны реакции, существенные для этой системы (обведены пунктирной линией), после чего идут типичные последующие реакции. Цикл фосфорилирование — дефосфорилирование завершается действием фосфатазы. Б. Восстановительный пентозофосфатный цикл изображеи таким образом, чтобы было наглядно видно, как связываются три молекулы СОа, давая одну молекулу триозофосфата. КСЗ — система восстановительного карбоксилирования. [c.476]

Характерной особенностью регуляторных механизмов, зависимых от обратимой модификации белков, является существование специальных ферментов, возвращающих модифицированные белки в их исходное состояние покоя циклический АМР гидролизуется фосфодиэстеразой до АМР, а все образующиеся фосфорилированные белки подвергаются гидролизу под действием фосфопротеинфосфатазы, в результате которого происходит удаление фосфатных групп [50]. Эти релаксационные реакции обозначены на рис. 11-10 пунктирными линиями. Действие фосфатаз также, несомненно, подвержено регуляции, однако о соответствующих механизмах нам мало что известно. Инсулин же при его введении в организм крыс, больных диабетом, стимулирует, вероятно, непрямым путем быстрое превращение неактивной формы (D-формы) гликогенсинтетазы печени в активную (1-форму) [51]. [c.509]

Фосфатидная кислота лежит в пункте пересечения метаболических п тей. Так, с одной стороны, в результате отщепления фосфатной групп специфической фосфатазой (реакция г) и последующего присоединен к оставшемуся диглицериду дополнительной ацильной группы (кг правило, с ненасыщенной связью) синтезируются триглицериды (pea ция д). С другой стороны, из фосфатидной кислоты и СТР может си тезироваться DP-диглицерид (реакция е) этот процесс, аналогичнь взаимодействию СТР с фосфорилированными сахарами [уравнен (11-24)] или с холинфосфатом [уравнение (11-26)], является первь этапом синтеза фосфолипидов у бактерий. [c.555]

Фосфорилированные ферменты встречаются также в качестве интермедиатов в реакциях, катализируемых фосфатазами и некоторыми фосфат-переносящими ферментами. Некоторые фосфатазы фосфорилируются просто при их помещении в фосфатный буфер. Наличие фосфорилированной фосфатазы в качестве истинного интермедиата в реакции гидролиза фосфомоноэфиров показывает, что эта реакция подчиняется механизму типа пинг-понг . В структурах (116), (Ив) приводятся последовательности у центров фосфорилирования в щелочной фосфатазе Е. oli и фосфо-глюкомутазе из мышц кролика. [c.551]

Заметим, что фосфорилированная глюкоза в иротивоиоложность неэте-рифицированной глюкозе не может легко диффундировать из клеток. Печень содержит гидролитический фермент глюкозо-6-фосфатазу, который и обеспечивает возможность быстрого выхода глюкозы из этого органа. В мышечной ткани глюкозо-6-фосфатаза практически отсутствует. [c.327]

Такой ковалентной модификацией могло бы быть фосфорилирование рецептора в присутствии АТР, как это наблюдалось в Torpedo [10] и Ele trophorus [5]. Постсинаптическая мембрана содержит сАМР-зависимую киназу и фосфатазу. Карбамоилхолин предотвращает фосфорилирование рецептора. Однако функциональное различие между двумя взаимопревращающимися формами рецептора, фосфорилированной и дефосфорилированной, до сих пор не выяснена. [c.266]

ЛИЗ, глюконеогенез, синтез и распад жирных кислот, ЦТК. Как отмечалось выше, в состав ПД-комплекса входят регуляторные ферменты киназа и фосфатаза. Киназа катализирует фосфорилирование ПДГ (Е]) и переводит этот фермент в неактивное состояние, а фосфатаза отшепляет от него фосфорную кислоту и активирует его. [c.264]

Определить интенсивность фосфорилирования часто бывает затруднительно из-за присутствия АТФ-аз и фосфатаз, которые явно занижают величину отношения Р/О. Влияние этих ферментов можно свести до минимума, добавив фторид или применив глюкозо-гексокиназную ловушку . Фторид подавляет многие, но не все фосфатазы и АТФ-азы. В присутствии глюкозо-гексокиназной ловушки АТФ превращается в глюкозо-б-фосфат. При образовании глюкозо-6-фосфата АДФ регенерируется, так что требуются лишь каталитические количества этого вещества. [c.247]

Рис. 9 22. Регуляция активности гликогенфосфорилазы путем ее ковалентной модификации. В активной форме фермента (фосфорилаза а) специфические остатки серина (по одному в каждой субъединице) фосфорилированы. В результате ферментативного отщепления фосфатных групп, катализируемого фосфатазой фосфорилазы, фосфорилаза а переходит в относительно неактивную фосфорилазу Ь. Фосфорилаза Ь может реактивироваться и превратиться в фосфорилазу а под действием киназы фосфорилазы, катализирующей фосфорилирование гидроксильных групп серина за счет АТР.

Ранее мы видели, что расщепление гликогена регулируется посредством ковалентной и аллостерической модуляции гликоген-фосфорилазы (разд. 15.11). Фосфорилаза а, активная форма фермента, содержащая существенные для каталитической активности фосфорилированные остатки серина, дефосфорили-руется под действием фосфатазы фосфорилазы и превращается в фосфорилазу Ь-значительно менее активную форму, которую может активировать АМР (ее аллостерический модулятор). Киназа фосфорилазы превращает фосфорилазу Ь снова в фосфорилазу а за счет АТР, фосфорилирующего упомянутые остатки серина. [c.614]

Объяснею1е процесса, описанного Гарденом и Ионгом. Отжатый дрожжевой pi разлагает глюкозу в соответствии с уравнением Гардена-Иойга. Накопление фруктозо-1,6-бисфосфата объясняется в этом случае тем, что АТР в нарущенной ферментной системе (в отличие от живой клетки) не может использоваться для энергетических целей и остается в избытке. Дрожжевой сок не содержит фосфатаз, поэтому ADP должен непрерывно регенерироваться за счет фосфорилирования лишней глюкозы или фруктозо-6-фосфата. [c.270]

Ферменты из печени и скелетных мышц млекопитающих хорошо изучены. Фосфорилаза мышц представляет собой тетрамер, состоящий из четырех идентичных субъединиц. Каждая такая субъединица содерн ит один остаток серина, связанный сложноэфирной связью с ортофосфатом, а также одну молекулу пиридоксальфосфата (и тот и другой компонент имеют существенное значение для ферментативной активности). Эта активная форма фосфорилазы называется фосфорилазой а. Когда фосфат фосфосери-нов отщепляется под действием специфичного фермента, называемого фосфатазой фосфорилазы, фосфорилаза а распадается на димерные молекулы. Димер называется фосфорилазой Ъ. В этой форме фермент неактивен в условиях, в которых обьгано действует фосфорилаза а. Его активность можно, правда, частично восстановить добавлением 5 -АМФ, но этот эффект не имеет отношения к физиологическому механизму активации фосфорилазы Ь, т. е. к превращению ее в фосфорилазу а. Физиологический механизм активации состоит в фосфорилировании фосфорилазы Ъ четырьмя молекулами АТФ в присутствии специфичного фермента — киназы фосфорилазы. Этот фермент в свою очередь существует как в активной, так и в неактивной [c.284]

Дальнейшие пути воздействия инсулина на обмен веществ пока не известны Предполагают, что инсулин оказывает свое характерное действие в основном путем регуляции генной активности, ведущей к образованию ферментов, вызывающих определенные метаболические изменения. В результате инсулин существенно влияет ва несколько звеньев обмена веществ. Он способствует использованию глюкозы тканями, фосфорилированию ее с участием фермента глюкокиназы, благодаря чему уровень глюкозы в крови снижается. Наряду с агим он тормозит активность фермента глюко-зо-6-фосфатазы, защищая гексозофосфаты от дефосфорилирования. Повышение концентрации глюкозо-6-фосфата создает условия для активации гликолиза, апотоми-ческого цикла, а также биосинтеза полисахаридов. Инсулин активирует биосинтез фермента гликогенсинтетазы в печени, что также ускоряет биосинтез гликогена. [c.276]

Как видно из этой схемы, концевой нуклеозид можно идентифицировать только в случае отсутствия на концах олиго-или полинуклеотида фосфатных групп. При наличии фосфори-лированных концов фермент будет неактивен, или же концевой нуклеозид окажется фосфорилированным и, следовательно, неотличимь1м от других образующихся нуклеотидов. Обработка полинуклеотида фосфомоноэстеразой, не содержащей примесей нуклеаз (например, высокоочищенной щелочной фосфатазой Е, oli А-19), приводит к полимеру, не этерифицированному по концевым нуклеозидам и, таким образом, чувствительному к действию любой из экзонуклеаз. [c.46]

Ферменты, которые катализируют гидролиз /производных фосфата, называются фосфатазами [5]. Существует несколько ферментов, роль которых, по-видимому, заключается в образовании ортофосфата из моноэфиров фосфорной кислоты. Они малочувствительны к природе заместителя в фосфате и называются неспецифическими фосфомоноэстеразами. Существуют, однако, заметные различия в диапазонах pH, в которых они работают, и поэтому они делятся на кислые [19] и щелочные [20] фосфатазы, хотя бывают и промежуточные случаи. Другие фосфатазы действуют на определенные субстраты, такие, как глюкозо-б-фосфат [21], фосфосерин [21] и 5 -нуклеотиды [22]. Важным ферментом является неорганическая пирофосфатаза [23], поскольку гидролиз пирофосфата сопряжен со всеми синтетазными реакциями. Некоторые киназы обнаруживают небольщую АТФ-азную активность. Активную АТФ-азу можно выделить из разрущенных митохондрий [9], и она без сомнения участвует в окислительном фосфорилировании, посредством которого обращается гидролитическая реакция. [c.633]

Коулмен и сотр. [51] обнаружили, что Сс12+- и Мп +-фосфата-зы, у которых каталитическая активность совершенно отсутствует, очень прочно присоединяют фосфат с образованием значительного количества фосфорилфермента. В то время как для 2п +-фосфатазы степень образования ковалентного соединения с фосфатом максимальна при pH 5 и очень мала при pH выше 6, для С(12+- и Мп + фосфатаз оптимальное значение pH этой реакции равно 7. В случае Сс12+-фермента при этом значении pH большая часть присоединенного фосфата связана ковалентно. Следовательно, С(12+- и Мп2+-производные так же эффективны на стадии фосфорилирования белка, как и фермент, содержащий цинк. Причина отсутствия у них ферментативной активности заключается, вероятно, в неспособности к дефосфорилированию в щелочной среде. Степень ковалентного присоединения фосфата к Со +-фос-фатазе, как сообщается в этой работе, очень мала при всех значениях pH и достигает максимума (всего 0,2 моля на 1 моль фермента) при pH 6 [51]. [c.639]

Смотреть страницы где упоминается термин Фосфатазы фосфорилирование: [c.656] [c.220] [c.622] [c.32] [c.470] [c.534] [c.262] [c.209] [c.212] [c.426] [c.494] [c.794] [c.1000] [c.225] [c.618] [c.538] [c.43] [c.197] [c.107] [c.146] [c.639]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология